Ang linya ng produksyon ay nakatanggap kamakailan ng madalas na mga reklamo ng customer tungkol sa mapurol na solder joints at hindi pantay na pagmuni-muni. Sa pag-disassembling ng mga board, napansin namin ang mga makabuluhang pagkakaiba sa gloss sa pagitan ng mga katabing solder joints sa parehong PCB—ang ilan ay maliwanag na parang salamin, ang iba ay grayish-white at matte. Ang isyu ay hindi nagmumula sa preheating na temperatura o bilis ng conveyor, ngunit sa halip mula sa isang kemikal na hindi pagkakatugma sa pagitan ng wave soldering Flux at Solder Bar. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay partikular na kitang-kita sa mga LED driver board at automotive instrument cluster control boards, dahil ang dalawang uri ng produkto na ito ay may AQL=0.65 visual inspection na kinakailangan para sa solder joint appearance consistency.

Kinuha namin ang mga talaan ng pagbabago ng linya mula sa nakalipas na tatlong buwan at natukoy ang tatlong pangunahing pagbabago: rosin-based na RMA-218, walang malinis na NC-920, at nalulusaw sa tubig na WS-703. Ang mga ito ay pinagsama-samang may 63/37 Eutectic Solder bar, 60/40 near-eutectic solder bar, at SAC305 lead-free solder bar para sa pagsubok. Sa parehong Heller 970 wave soldering machine, na may nakapirming preheating na temperatura na 125 ℃, taas ng wave na 5.2mm, at bilis ng conveyor na 1.3m/min, 200 board ang patuloy na pinapatakbo. Para sa bawat grupo, 30 solder joints ang na-sample at sinukat para sa L* value (brightness value) gamit ang Konica Minolta CS-200 colorimeter. Nalaman namin na ang rosin-based flux na ipinares sa 63/37 solder bar ay may average na L* value na 82.6, na 9.3 unit na mas mataas kaysa sa no-clean flux na ipinares sa parehong solder bar. In contrast, ang water-soluble flux na ipinares sa SAC305 ay may L* value na 70.1 lang, na may white crystalline residue sa ibabaw. Ipinapahiwatig nito na ang mga natural na sangkap ng resin sa sistema ng rosin ay maaaring epektibong mabawasan ang pag-igting sa ibabaw ng tinunaw na panghinang. Kasama ang mabilis na mga katangian ng solidification na dala ng eutectic composition, binibigyang-daan nito ang mga solder joints na bumuo ng mas siksik na istraktura ng butil sa sandaling umalis sila sa alon, at sa gayon ay pinahuhusay ang kakayahan sa pagmuni-muni ng salamin.

Ang mga resulta ng pagsukat ng anggulo ng basa ay higit na nagpapatunay sa konklusyong ito. Ang average na anggulo ng basa ng rosin-based + 63/37 na kumbinasyon sa mga tansong PAD ay 28.4°, habang ang no-clean + 60/40 na kumbinasyon ay umabot sa 39.7°, at ang nalulusaw sa tubig + S AC305 na kumbinasyon ay kasing taas ng 46.1°. Ang isang mas malaking anggulo ay nagpapahiwatig ng mas mabagal na pagkalat ng solder, at ang labis na solder ay may posibilidad na maipon sa gilid ng mga solder joints, na bumubuo ng parang burr na mga protrusions. Direktang pinapahina ng microscopic morphology na ito ang macroscopic gloss performance. Lalo na sa 0.3mm fine-pitch QFP pin na paghihinang, ang no-clean flux's activator ay masyadong mabilis na nag-volatilize, na nag-iiwan sa oxide film ng solder bar na hindi sapat na natanggal. Ang panghinang ay hindi maaaring ganap na mabasa ang mga gilid na ibabaw ng mga pin, na nagreresulta sa mga lokal na kulay-abo na mga spot.

Ang paghahambing ng mga bridging defect rate ay mas intuitive. Ang bridging rate ng rosin-based flux na ipinares sa 63/37 solder bar ay 0.17%, tumataas sa 0.83% para sa no-clean flux na ipinares sa 60/40, at umabot sa 1.42% para sa water-soluble na flux na ipinares sa SAC305. Ito ay dahil ang likidong protective film na nabuo ng rosin sa mataas na temperatura ay nagpapabagal sa oxidation rate ng solder bar, na nagpapahintulot sa solder na mapanatili ang pagkalikido sa mas mahabang panahon. In contrast, ang mga organic acid salts sa no-clean flux ay mabilis na nabubulok sa itaas ng 180 ℃, nawawala ang kanilang patuloy na pagbabawas ng kakayahan. Ang SAC305 mismo ay may mataas na punto ng pagkatunaw (217 ℃) at mataas na lagkit; ang kumbinasyon ng dalawang salik na ito ay nagpapalala sa ugali ng panghinang na manatiling nakulong sa pagitan ng mga puwang ng pin, sa huli ay pilit na hinihiwalay sa panahon ng paglamig upang bumuo ng matte na mga short-circuit na tulay.

In mga tuntunin ng kahirapan sa paglilinis, ang rosin-based flux residue ay nangangailangan ng 15 minuto ng hydrocarbon solvent soaking upang ganap na maalis. Ang walang malinis na pagkilos ng bagay ay hindi nag-iiwan ng nakikitang nalalabi pagkatapos ng 30 segundo ng pagbabanlaw ng purong tubig sa temperatura ng silid. Bagama't ang water-soluble flux ay nominally water-washable, ang mga byproduct ng zinc chloride na nabuo ng kumbinasyon ng WS-703 at SAC305 ay madaling bumubuo ng mga hygroscopic na kristal sa mga puwang ng PCB. Dapat itong kuskusin ng 5% citric acid aqueous solution; kung hindi, lalampas sa mga pamantayan ang leakage current pagkatapos ng 72 oras ng damp heat testing. Nangangahulugan ito na kung ang linya ng produksyon ay hindi nilagyan ng nakalaang istasyon ng paglilinis ng acid, ang puwersahang paggamit sa kumbinasyong ito ay sa halip ay magtataas ng mga gastos sa muling paggawa.

Nagbibigay kami ng malinaw na mga landas sa pagpili para sa iba't ibang uri ng produkto. Ang mga motherboard ng consumer na nagbibigay-priyoridad sa paghahatid ng hitsura at may masaganang rework window ay dapat direktang pumili ng rosin-based flux na may 63/37 solder bar; ang kanilang L* value stability ay nagbabago ng hindi hihigit sa ±1.2 pagkatapos ng 8 oras ng tuluy-tuloy na produksyon. Ang automotive-grade ECU modules na dapat pumasa sa AEC-Q200 vibration testing ay dapat lumipat sa no-clean flux na ipinares sa 60/40 solder bar; kahit na ang glossiness ay bumababa ng humigit-kumulang 12%, ang solder joint IMC layer kapal ay mas pare-pareho, at ang shear force dispersion ay kinokontrol sa loob ng 8.3%. Ang mga PCB ng medikal na device na naglalaman ng malaking bilang ng mga fine-pitch na BGA pad na ginagamot sa OSP ay dapat gumamit ng water-soluble flux na ipinares sa SAC305. In sa kasong ito, ang wave soldering temperature ay dapat sabay na bawasan mula 255 ℃ hanggang 248 ℃, at ang nitrogen flow rate ay tumaas mula 15L/min hanggang 22L/min; kung hindi, lalabas ang siksik na pitting sa ibabaw ng solder joint. Ang mga hukay na ito, na nakikita sa ilalim ng 100× metallographic microscope bilang maraming micropores, ay isang tipikal na katangian ng pangalawang solder oxidation na dulot ng hindi sapat na saklaw ng nitrogen.